引论：我们为您整理了13篇物联网实验室范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
篇1
自2009年8月总理提出“感知中国”这一物联网建设议题以来，物联网技术连同其在各个领域的应用受到了人们越来越广泛的关注。物联网，被誉为是继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息化产业的浪潮。作为互联网、移动通讯网等应用的增长点，将会大大促进信息化的应用，不仅仅可以提高经济效益，还可以为国家的经济发展提供技术动力，为产业行业开拓了又一潜力无穷的发展机会。随着信息技术和物联网的发展和普及，物联网涉及各类产业和人们生活的方方面面，将大大提升互联和智能方面的特性，使实现智慧地球的梦想成为可能［1－2］。物联网技术在高校实验室管理中的应用，综合运用了现均已趋成熟的RFID、WSN技术、智能技术、纳米技术等知识，将实验室中的所有物品，包括仪器设备、办公用品、实验耗材、实验环境、实验人员等，与网络连接起来、与移动信息网连接起来，真正实现实时的远程控制，物联网技术的新时代必将为人们带来生活上、工作上的全新体验［3］。
1物联网技术概念
“物联网”技术是指通过RFID、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，以有线或无线的方式把任何物品与互联网连接起来，以计算、存储、分析等处理方式构成所关心事物的动态和静态的信息知识网络，用以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络［4］。物联网的用途非常广泛，遍及城市管理、数字家庭、定位导航、现代物流管理、食品安全控制、零售、数字医疗、防入侵系统［5］等诸多的领域。
2高校实验室管理现状
高校实验室管理目标可以分为安全性、高效性、精确性、经济性、便捷性等。目前，高校实验室管理最常用的方法还是主要依赖于相关实验管理人员的定点管理以及实验室制度规章的硬性约束这两大措施，而这需要大量的实验室管理人员并投入巨额的维护经费，通过在实验室管理中应用物联网技术可以大大降低人员费用的开支。
3基于物联网技术的高校实验室管理方案
3.1建立中央处理单元
中央处理单元是整个系统的核心，它要能提供强大的数据分析和处理功能，在以下各个模块间起到桥梁的作用，能将各模块的信息进行实时交换、处理、分析并反馈。通过物联网及其他专业技术将实验室中各仪器设备与中央处理单元相结合，便可实现实验室管理员与仪器设备之间的人机互动:管理员可对仪器设备进行信息更新、维护安检、使用预约以及过程监控等操作;仪器设备也可向实验室管理员报告其实时运作状态、环境安全等。
3.2建立设备管理模块
为有需要的仪器设备安装一个RFID标签，相当于赋予每一台设备一个“身份证”。通过读写装置可以非常方便地读取设备的详细信息，例如，名称、规格、型号、生产厂家、经销商等;还可以通过读写装置写入需要添加的内容，例如，单位、实验室地点、注意事项等。另外，设备的维修保养是相当重要的一个部分，可以随时通过中央控制单元或便携式的读写装置将设备的维修记录详细地标注在RFID标签中，需要时便可十分快捷地获取到维修信息，并且，通过设置中央控制单元，可定期定时地提醒管理人员对仪器设备进行检修。由于每次巡检和维护的结果都记录存储于芯片而且这些信息是不能够随意更改的，这就可以避免如果出现和实验设备相关的责任事故，不能明确人为责任还是设备责任的问题时，使实验设备日常维护工作变得有据可查［6］。设备管理模块大大简化了繁重的入库和检修工作。
3.3建立物资管理模块
实验的进行常常都伴随着实验物资的大量消耗，通过设计相应的物资管理模块，通过传感器等检测装置，一旦实验室中某种物资的存储量低于系统设定的最低值时，该模块将信息传递给中央处理单元，中央处理单元再通过移动网络发送信息至实验室管理员的智能手机、平板等移动终端上，内容包含该种存储物资的剩余数量及所需数量等，以方便实验室管理员及时添加物资或向商家发出补货订单。
3.4建立过程监测模块
实验的顺利进行需要实验人员的正确操作，但实验过程中，往往由于粗心大意等原因造成不可估量的损失，这在电子教学实验室中尤为常见。大量专业知识匮乏的学生经常会因错误的操作造成实验仪器的损坏，例如，过载、欠压等。通过实验监测模块，实验指导者可预置必须要用到的实验元件，如热继电器，通过比较实时操作与预置的情况是否一致，该模块一旦检测到实验人员在实验过程中未接入该元件或连接错误时，会自动断开使电路无法运行避免造成仪器损坏，并将信息反映给实验指导人员，方便找到错误原因且及时更正。这将大大提高仪器设备的使用寿命，省去大量的维修及购买经费。实验过程数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者，实现实验教学的数字化、网络化与智能化［7］。
3.5建立人员监测模块
确保进入实验场所人员的安全有序是实验室管理的重要环节。在实验室入口处安装一个固定的RFID射频阅读器，并给相关的师生配备一个电子标签(电子标签可进一步设计与校园一卡通集成)，这样一来，当师生进入实验室时，阅读器便会非常方便地读取该人员的基本信息，例如，姓名、学号、联系电话等，同时相关信息也将通过物联网发送至中央处理单元登记存储。若需要相关考勤的记录，便可通过中央处理单元调用数据库中的记录，非常快捷的导出考勤表等详细内容，省去了大量烦琐的签到工作。而该模块一旦监测到非授权人员擅自进入实验室时，便可立即发出警报并发送信息至实验室管理人员的移动终端，管理员便可第一时间采取应对措施，这对于需要重点保护保密的实验室有非常好的效果。
3.6建立环境监测模块
不少实验室对于实验环境有着不低的要求，而环境监测不光可以帮助实验顺利进行，还可以在出现安全问题，如火灾、漏气等情况时第一时间启动应急措施。环境监测模块可以安装温度、湿度、气体、光电传感器等，并与110联网，通过中央处理单元的反馈，中央处理单元或实验人员即可做出相应的控制。而该模块一旦监测到实验室出现火灾、漏气等险情时，中央处理单元将立即启动消防系统并报警，同时发送信息至实验室管理人员的移动终端，使安全问题在第一时间得到有效控制。
4结束语
本文通过构建一个基于物联网的模块化设计实验室管理平台，来实现高校实验室内的硬件管理、人员检测及安全监测等内容，该系统可以较好地改进高校在实验室管理中存在的信息化程度低、管理工作繁重复杂等问题，对于高校智能实验室建设具有一定的借鉴意义。
参考文献
［1］黄峥，古鹏.物联网实验室建设研究与探讨［J］.实验技术与管理，2012，29(2):191－195.
［2］朱勇，张昕明，王宁.基于射频识别技术的物联网专业综合实验研究［J］.实验技术与管理，2012，29(6):17－19.
［3］ZORAIM.FromToday'sInternetofThingstoaFutureIn-ternetofThings:aWirelessandMobilityRelatedView［J］．IEEEWirelessCommunications，2010，1536－1284:44－51.
［4］杨刚，沈沛意，郑春红，等.物联网:理论与技术［M］.北京:科学出版社，2010，5.
［5］徐迪威，蔡建新.物联网及其应用剖析［J］.计算机工程与应用，2011，47(15):229－231.
篇2
在物联网教学过程中，高校大多都是注重理论教学，无法满足物联网行业的发展，对此，许多高校开始设立物联网专业实验室，进行科学整体化的物联网技术认识及实践，提高教师教学及学生学习的效果。物联网试验平台与实验项目的开设，不同于传统实验室的建设，更加的灵活及贴近现展，为避免物联网专业实验室的建设出现传统实验室的“僵化”，本文将对其创新建设进行探究，从而列举实验室建设中出现的问题，并分析出解决措施。
1高校物联网专业实验室的建设现状
物联网实验室建设是近几年才提出来的，很多高校是先申请通过后，拨一笔款交给专业的教师带队，在学校实验楼中划分出一间或几间教室置备所需的实验器材，设立专业的实验项目后再定期进行验收，与其他实验室建设并没有什么太大的不同。就物联网专业实验的内容来看，分为三大层实验，不同的实验针对的方向不同，但是高校的物联网实验室都是进行实验箱等操作，无法与现在的物联网发展进行链接，出现了传统实验建设中的“僵化”现象，虽然有在进行实验并有一定的成果，但却无法有什么突破。无论是感知层实验也好，还是网络层实验也罢，抑或是应用层实验，对于学生的实际动手能力要求都很高，并且其实验内容及过程是很灵活的，通过相应的技术例如WIFY，RF，传感器，M2M等进行融合，对特定的项目或是平台进行探究，一般来说这样的实验室是十分的灵活的，不会出现现在的疲软期，除却实验室建设方面的原因外，高校的师生也是有一定的影响的。
2物联网专业实验室建设的需求
物联网专业实验室是应时代的发展建设的，这意味着物联网专业实验室应该满足时代的一些要求。就物联网专业的特点而言，实验室应该具备多种应用系统，才能够完成相应的实验。物联网是电子，计算机，检测与通信等专业相交的交叉学科，其涉及的领域知识及技术十分的广泛，遥感器，微处理器，嵌入式技术及相应软件技术等都是主要的掌握内容，所以实际的动手能力要求很高。其专业上实验培养要求是将学生培养成熟悉各种技术的专业型人才，所以实验室建设一定要加强学生的动手能力，完善学生的理论知识，使其能够融入社会互联网行业中。
3高校物联网专业实验室建设中的问题
高校物联网专业实验室建设中主要存在三方面的问题，其一是实践能力培养不足，没有针对三层实验进行实验操作培养，基本都是以实验箱为平台进行实验操作，学生对于物联网专业相关的技术认知不足，其实验环节呈现的是“傻瓜式”的，实验参数都是提前设置好的，基本没有什么探究性的实验操作，这对学生的能力培养并没有什么太大的用处。其二是未设立开设性的环境，不具备探究性实验的系统设置，虽然实验室在建设时虽然有提前预留了二次开发空间，但由于高校选修课程的设置及实验箱平台的不足所以无法进行自主型实验及设计，这是高校物联网最专业实验中最大的缺陷，仪器采购系统及实验系统都没有统一的原则及规范性的条例，所以其制度并不完善。其三就是无法建立实验全面的实验系统，无法使学生全面进行认识物联网，存在认知误区对今后的工作产生负面作用，加之实验室的开放性力度不够，无法让学生充分地利用实验室进行实验，大部分的实验室都是有教师占用，进行课程设置，这是传统实验室留下的弊端。
4实验室建O改进措施
就目前物联网实验室的弊端可以看出，高校对于实验室的建设重视度并不高，在物联网教学中也是重理论轻实验。所以为了完成物联网专业实验室的创新建设，第一步就是加强高校对于物联网实验室的建设重视度，这不仅需要高校的建设，还需要政府及教育部门的相关政策，从而加强高校对于物联网专业的重视。其中师资建设也是其中的改进措施之一，物联网的兴起是近几年的事，其专业教师的职业意识与其他专业教师一样是不行的，物联网的教师应该充分认识到实验的重要性，虽然物联网并不是以实验为主的专业，但是实验却是十分重要的，近年来高校的改革对师资建设也存在一定的保留，所以无法全面地提升高校的实践及理论教学效果。由于传统的实验室弊端存在，所以加强物联网师资建设也是现在的重点。其三就是加强云计算等技术的课程实验建设，物联网专业实验跟现代的计算机技术，电子等存在很大的渊源，所以增加现在比较流行的互联网云功能的实验教学尤为重要，实验最好是能够与实际接轨，才能够充分地培养学生的能力，加强其社会竞争力，实现其专业化人才培养的目标。
5结语
综上所述，物联网专业实验室的创新建设不仅体现在IT、M2M等技术认识上，更在于实验内容的更新增加与实验项目的实际化，其管理制度也要增强。
参考文献
篇3
1 物联网专业实验室的目标与要求
1.1 物联网实验室建设目标
高校应以“把握发展趋势，提高应用能力”为目标，提出基于物联网信息平台的智能化实验室解决方案，其意义在于：提高教学科研水平，提高学生应用能力，促进学生就业，提升学校竞争力。
高校面向基础性教学实验、面向行业综合应用性实验、面向学校科研项目开发性平台为目的，促进物联网实训室的建设。以实训室为基础，联合各方力量，促进物联教学的发展、物联网人才的培养。
1.2 实验室物联网人才培养
物联网是计算机科学与技术、网络工程、电子技术、信息工程、通信工程及其两边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新型应用型学科。专业立足于计算机专业类知识培养体系，注重学生基础知识掌握、综合素质的提高和应用创新能力培养。以物联网技术为基础，研究从感知层（包括传感器、射频识别、核心控制等）到网络层（包括传感网络、通信系统、计算机网络等）再到以面向产业和行业应用的应用层相关的理论和工程应用问题，重点突出实践能力和应用创新能力的培养。注重培养能适应物联网工程所涉及的多学科发展需求的新型创新人才，为我国以物联网和传感网为代表的下一代信息技术新兴产业发展输送急需的开发、管理、生产等人才。
2 物联网实验室具体建设方案
2.1 物联网应用实训室（能应用）
物联网应用实训室以物联网工程信息平台为核心，构建融合有线IP网、宽带无线局域网、光载无线技术、无线传感网络、嵌入式设备以及系统软件和应用软件于一体的物联网无线WiFi及传感网络实验平台。各种接入设备（传感器件、控制器件、移动终端、教学电脑等）都可以无线接入物联网工程信息平台，成为物联网实验设备的一部分，构建物联网的感知层；系统通过统一的物联网信息中心，完成数据的存储、分析和应用。应用可以根据学校的专业建设方向进行选择，以满足物联网专业建设的定方向，能应用。
2.1 物联网信息平台（定方向）
1.物联网信息平台简介
物联网信息平台是物联网实验室整体解决方案的核心和基础，将实验箱、实验套件、物联网综合应用系统（智能家居、智慧实验室、智能物流、智能工业、智慧超市等）等接入统一的物联网信息平台，实现多课程、跨实验设备、多系统的综合应用实训，同时，智能手机、平板电脑、第三方实验设备等智能终端和设备也可接入物联网信息平台，成为实验设备的一部分，从而大大改变实验的形式、效果和内容。
2.平台应用的DIY
物联网信息平台的接入采用标准计算机网络协议（TCP/IP），方便智能设备的移动接入，同时系统预留外网接口，提供学生本地、远程网络访问实验室系统，开展本地/远程网络实验。
物联网信息平台配置数据服务器，提供远程网络授权访问，支持资料下载、远程实验和远程授课、学习。
3.提供教师物联网科研平台
物联网信息平台提供一个开放的专业平台，包括硬件资源、网络资源、软件资源，是教师和学生开展物联网相关科研的极好平台，可以开展感知层基础研究、分布式天线系统研究、无线网络分布研究、室内定位研究、分布式数据库和云计算研究、以及应用系统研究。
2.2 物联网基础教学实验室（宽基础）
基础教学的核心课程以物联网网络体系、射频识别和无线传感器网络为主要教学课程，可通过学习和实验掌握物联网最基本网络和无线射频技术知识，为后续的物联网应用实训打好扎实的理论基础，满足物联网专业建设中的“宽基础”的教学。
（1）物联网开发应用实验箱（能应用）
该实验箱包括种类丰富的感知层设备和网络层接入设备，以及采用Cortex-A8体系处理器的嵌入式开发板为数据网关，配合物联网信息平台所搭建的无线WiFi网络平台以及配套的应用软件，学生可以直观地感受和学习到物联网所涉及的知识，为接下来的专业知识学习打下良好的基础。
产品应具备功能与特点。
1.传感器种类丰富应涵盖了电容式传感器、电阻式传感器、光敏传感器、气敏传感器等10余种不同种类的传感器。
2.实验箱搭配高效能Cortex-A8开发板搭载Android操作系统，学生可在本地对采集数据进行处理。
3.实验箱提供了物联网中间件技术相关章节，提供了完整的设备指导学生动手做出串口WiFi中间件，了解中间件在物联网中所起到的承上启下的作用。
4.完整详尽的实验指导书，源码详细注释并且完全开放方便学生学习和二次开发。
5.实验箱上的每个节点留有丰富的外设接口，方便后续外设扩充需要。
（2）RFID实验箱简介
实验箱应囊括业界普遍使用的四款RFID模块即低频（LF）RFID模块，高频（HF）RFID模块。特高频（UHF）RFID模块以及2.4G微波模块，实验课程重点放在对于各频段RFID模块的管理、控制以及上位机程序的应用开发上。学生们可以利用开放的通讯协议，使用多种编程语言（C/C++，JAVA等）编写上位机应用程序与RFID模块进行数据的采集交互。于此同时结合联网信息平台提供的网络平台，可以实现多个实验箱之间的互联互通，从而模拟出诸如仓储物流等RFID广泛覆盖的行业应用场景。
产品应具备特点与功能。
1.实验箱应集成了RFID技术所涉及低频、高频、特高频以及2.4G微波四种RFID模块，无需额外采购其他模块。
2.提供各个模块的完整的通信协议，学生可以直接通过协议接口利用多种编程语言与模块进行数据交换。
3.实验箱搭配WiFi模块可以直接接入物联网信息平台，真正实现实验箱与实验箱之间的互联互通。
4.实验箱应配套有丰富的设备（蜂鸣器、数码管、矩阵键盘、LED灯）。
3 应用技术型大学实验室建设的思考
由于高校扩招的原因，目前2015年的应届高校毕业生突破700万人，对就业市场是一个很大的压力，但是市场对人才的需求反而得不到满足，其原因是很多高校的人才培养与市场人才的需求不一致。就以目前的独立学院为例，其毕业生最欠缺的能力就是实践动手能力。而用人单位对独立学院的毕业生最看中的也就是这个能力。所以目前应用型高校应向技术型大学转变。转型最关键在于对技术学生的动手能力的培养，学生动手能力的培养最关键硬件设备就是高校实验与实训室的建设，所以对于应用技术型大学的物联网实验室建设改革也迫在眉睫。
参考文献
篇4
课题的研究，是根据智慧实验室建设的环境对感知、控制的具体要求以及使用人的功能要求，研究设计在小规模试验的环境下建立一个可供体验、实训、研究的物联网技术支撑平台及网络架构。1.研究智慧实验室建设传感网网络架构，根据新校区智慧实验室建设，各智慧教室的空间分布情况及功能分布情况进行相关的研究设计，提出完整的传感网网络架构方案。2.物联网技术支撑平台，研究传感及控制系统集成模块、管理系统模块及智能处理模块三个部分集成为一个整体的物联网，构成物联网技术支撑平台方案。该课题研究的核心内容是由感知及控制系统集成模块、管理系统模块及智能处理模块三个部分集成后形成的物联网。该系统不仅将三个部分叠加到一起，还将三个部分有机的集成，特别是智能处理模块要达到智能化的功能，要随时访问另外两个模块的数据，并根据访问的数据分析处理做出准确的判断，输出控制信号到控制系统交给执行机构执行。因此，要解决的重点问题是构成由三个系统模块组成的有机集成系统——物联网。要突破的难点问题是如何按照智慧实验室建设环境下对感知、控制的具体要求及使用人的功能要求，设计出有机集成的三个系统模块方案，并使其达到功能要求的智能化。
篇5
高校的物联网实验室目前基本上存在以下三个问题：（1）学生亲手实践的空间较小，难以培养自己独特的创新能力；（2）学生易走进物联网认识的误区，因为借助不了实际应用的物联网实验系统；（3）缺乏开放的实验室管理制度。
二、高校物联网实验室的建设构想
在建设高校物联网实验室时从以下三个问题来入手：（1）解决学生亲手实践的空间较小，难以培养自己独特的创新能力的问题。现在在高校普遍存在的问题是，学生的亲手动手实验的条件被大大地限制，一般专业课的实践都是借助实验箱来作为实践平台。这类的傻瓜型实验，学生刚开始时可能会引起一些兴趣，但是这种感觉不会维系很长时间，长久下去学生的创新思维与能力就会被淹没。（2）避免学生因为借助不了实际应用的物联网实验系统，而走进物联网认识的误区。目前，在理想的物联网实验室建设技术上，还没有一套完全健全、成熟的技术方案。比如说像物联网中同步性和安全性问题、寻址问题等都没有得到较好的解决，始终成为了阻碍物联网实验室的开发和设计。（3）建立合理开放的实验室管理制度。高校实验室并不是对学生无条件地开放，一般多为教师所用，这也是教育心理学上的一个弊端。高校安排的实验教师在等级、薪资待遇、升值机会等方面都不如教师，这就导致了实验室工作管理人员不会上心，失去了认真工作的动力。
三、高校物联网实验室的建设内容
3.1构建多层次的实验体系
物联网是一门联系到物理、数学等基础性学科和无线通讯、计算机网络、RFID等专业性学科等诸多知识交织在一起的交叉性的学科。因此要想完全学好或是教好这门学科并不能仅凭单独的一两门课程的知识，在外部条件下必须依赖于设备优良的实验室器材和实验环境。所以建议设计一套科学的课程群实验的新体系，这样便于学生在理解和掌握物联网等理论知识的同时，更好地掌握其技术性的原理以及操作细则，更多那个计划足额生在动手动脑过程中迸发的创新性思维。
3.2科学性的物联网管理和实验系统配置
这项改革主要是将物联网管理分成两大部分，一是由教师们组成的教学团队，二是有由长期从事试验系统配置和设计的工作人员组成的科研团队。让两者分清自己的工作任务，相互之间合作共赢，一起管理和运用好物联网实验室。另外，关于器材的申报任务就叫可科研团队中的有经验的工作人员统一定制，并取得教学团队成员的商量与意见。最后设备的管理和维护还需要所有人共同的努力，学生于老师都有义务保护好自己的实验室，我各自的学习和工作共同营造优质的环境。
3.3努力争取实验室提供开放的机会
实验室内的仪器虽然贵重，但是长期搁置不用也就浪费了大好的资源。传统的实验室开放管理制度明显满足不了学生的需求，所以建议倡开将开放时间定义为是实验时间和实验内容的开放。也就是说当学生未能完成自己的实验任务可以在实验室内继续重做，另外，开放的内容比一定是老师硬性规定的，可以依据各个学生自己的情况，选择自己薄弱的实验课程。
四、高校物联网实验室建设对教学的意义
作为一项开放性实验教学，同时也作为一项新的教学模式，物联网实验室的教学效果还不能够完全体现出来。但是我们相信随着今后教育体制改革的不断深入，像物联网实验室这类的开放式的教学模式一定会成为教学的主流方法。
五、结语
总而言之，想要管理好高校的物联网实验室并非一朝一夕能够完成的。它涵盖了操作人员的综合素质高效管理制度、学科设计等诸多相关的复杂问题。所以，建设完备的高校物联网实验室还需要我们的共同努力，坚持严谨科学的创新精神一定能取得最后的成功。
参考文献
篇6
1物联网技术概述
物联网建立在GPS定位系统、射频识别技术、红外感应系统、激光扫描等设备基础上,利用当中的传感器,按照相关协议,促使互联网与实物之间进行连接,从而实现信息之间的互换、交流,为工作人员提供准确的实物定位、有效识别并进行跟踪,进而实现智能管理的目的[1]。在物联网技术中,传感器技术、嵌入式技术是其中最为关键的技术。在计算机技术运用过程中,传感器技术发挥了重要的基础性作用。目前,传感器技术已经发展为智能传感器,可以实现自动诊断、测量多参数,同时,也可以发挥网络通信等功能。其中射频识别系统就是该技术的一种,应用该技术可以对物品进行自动识别,在物流运输管理行业中发挥了重要作用。而嵌入式技术也得到了飞速发展,比如导航系统、数字电视、多媒体终端设备、手机等。
2物联网技术在化学化工实验室安全管理中的应用实践
2.1实验室物资管理
从传统化学化工实验室物品管理方式看,无论是药品还是耗材,主要是以贴标签方法为主,利用人工操作的方式,在标签中记录相关设备的购买日期、使用、保养等情况,统计化学药品,同时,为了便于管理,会打印出药品的清单贴在药品柜上。此种实验室管理方式可以较为直观的看到相关物品情况。但不足之处便是,标签容易破损,也不容易保存,同时,增加了管理人员的工作量,不利于提升工作效率。对此,可以引入物联网技术,借助无线射频技术实现智能化物资管理,在该技术作用下,可以利用电子标签,记录对应的化学药品具体信息,其中包含了药品使用情况、剩余情况等。在无线射频系统中,天线是其中最为关键的部分,其主要职责就是接收、传输信号,经过处理后传输到读写器中[3]。此外,利用电子标签的方式,还可以实现动态管理实验室资产,比如,实验室设备购入日期、分配调拨以及维修保养等具体信息通过智能化管理,有利于提升化学化工实验室管理水平、工作效率。同时,也可以实现动态监测,帮助管理人员随时掌握设备情况,为后续安全管理打好基础。
2.2实验室安全管理
2.2.1监测实验室温湿度。化学化工实验室内的物资具有一定的特殊性,当中部分化学药品还属于高危物品,所以,对室内环境具有较高的要求,比如服务器、X射线衍射仪、红外光谱仪等设备,必须满足一定的通风性。同时,室内湿度、温度都要达到设备存放标准,主要是因为高温、湿度环境会严重影响其散热情况,造成仪器损坏[4]。而一些强碱性化学药品,如果处于高湿度环境中,会因为其吸水性作用,导致重量发生变化,直接影响后续实验准确性。为解决上述问题,有必要采用物联网技术,利用远程监控系统,实时掌握、调节实验室的温湿度[5]。基于物联网技术下的远程监控系统,包含了温湿度采集系统、数据处理系统、数据传输系统。系统将获取到的数据,借助路由器,实时传回到电脑、手机客户端,给管理人员掌握实验室环境提供帮助。其中温湿度采集系统,涉及温度以及湿度传感器和不同节点模块,而后经过温湿度数据传输系统[6],输送到数据处理系统中,在服务器与户端之间的数据信息的交互,最终得到温湿度数据。实验室管理人员可依托局域网,通过手机随时查看温湿度数据,进而实现有效监测,保证实验室安全[7]。2.2.2实施实验室火灾监测。如果化学化工实验室不慎出现火灾、爆炸等事故,将会严重危害到实验室财物安全、人员安全,导致不可逆的严重后果,对周围环境造成严重影响。因此,必须要对实验室实施火灾预警监测[8]。一般情况下,为达到火灾预警的目的,会采用安装烟雾报警器的方法,但对于实验室无人的情况,此种烟雾报警器并不能较好的起到报警作用[9]。对此,可以引入物联网技术,监测实验室火灾情况,如果发生火灾,会进行声光报警,同时,管理人员的手机、电脑都会同时收到报警信息,从而及时实施救火。在物联网技术作用下,系统会将火灾报警信息直接发送到就近消防站,以便及时救援,将财产损失、人员伤亡降到最低。依托物联网技术的新型火灾报警器,在火灾报警器中融入了GSM模块或者网络,一旦监测到实验室内发生火灾,系统的温度传感器或者烟雾传感器,会及时获得感知,并向火灾探测器传输数据。经过火灾探测器分析后,确定为火灾,该系统便会直接发出声光火灾报警,此时,新型火灾报警器的控制器会直接向网络发送火灾报警数据,实验室管理人员手机、消防站进而会接收到具体的火灾情报,从而第一时间实施救援,降低火灾损失[10]。
篇7
Xu Chunling
Zhejiang industry polytechnic college, Shaoxing, 312000, China
Abstract: According to the problems in the traditional management of language lab, this paper is dedicated to make use of the internet of things to improve the management. Based on the meaning and features of the internet of things, the paper constructs new language lab management mode and gives the concrete application of the internet of things technology in language lab management.
Key words: the internet of things; language lab; management mode
语言实验室是培养学生外语听、说、读能力的重要场所，语言实验室的管理水平直接影响外语教学设备资源效益的发挥，关系到高校外语教育质量。因此，加强语言实验室的管理是外语教学、科研顺利开展的重要保障。长期以来，语言实验室都是采用人工管理的方式，效率低且容易出错，在实验室环境卫生保持、设备运行状态监测、设备故障责任追踪、设备安全保障、学生出勤情况统计等方面尚存在不少亟待解决的问题。考虑借助物联网这一先进技术对语言实验室进行管理，达到解决当前语言实验室管理中种种难题的目的。
1 物联网的内涵
物联网(The Internet of Things，简称IOT)指将各种信息传感设备，射频识别装置、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等装置与互联网相结合而形成的一个巨大网络，从人与人之间的连接沟通扩展到人与物、物与物之间的连接沟通。物联网可以让设备终端与网络连接起来，进行信息交换和通讯，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，主要有由全球产品电子代码、射频识别系统和信息网络系统三大部分组成。
在这个网络中，物品之间无需人的干预就能够进行“交流”，其实质是利用一种能够让物品“开口说话”的技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联共享，而RFID正是这种能够让物品“开口说话”的技术。在“物联网”构想中，RFID标签中存储着规范且具有互用性的信息，通过无线网络自动采集到中央信息系统，实现物品的识别，进而通过开放性的互联网络进行信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。
物联网运行过程可分为三步：
第一步：标识物体属性，包括静态和动态属性。静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测。
第二步：物体属性读取和转换。识别设备实现属性读取，并将属性信息转换为适合网络传输的数据格式。
第三步：信息的传输和计算。物体信息通过网络传输到信息处理中心，信息处理中心实现相关计算。
物联网充分将新一代IT技术运用到各行各业之中，将感应器嵌入到电网、铁路、桥梁、供水系统和油气管道等各种物体中，然后将之与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。在这个网络中，能力超强的中心计算机群能够对整合网络内部的人员、机器、设备和基础设施进行实时的管理和控制，在此基础上，人类能够以更加精准和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”的状态，进而提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然的关系。
2 基于物联网的语言实验室管理模式
物联网能够实现人类社会与物理系统的有效整合，能够实现对整合系统内的人员、设备进行实时的信息采集和管理控制，可以对系统内的行为进行动态追踪，极大地提高了系统的自动化、智能化程度。语言实验室的管理是一个复杂、系统的工作，尤其是语言实验室的日常管理，采用人工管理的形式，效率低下、问题频出。笔者探讨基于物联网的语言实验室管理模式，利用物联网技术改善语言实验室的日常管理工作。
语言实验室的日常管理，主要可以认为是对人、物、事的管理。即有效促进人、物、事高效运作的过程。在物联网技术的基础上结合语言实验室管理现状，设计出了基于物联网的语言实验室管理模式图(如图1所示)。
图1 物联网视角的语音室管理模式图
基于物联网的语言实验室管理，一是需要对语言实验室系统的人、物进行属性标识，依据静态属性和动态属性的不同，分别配置标签和传感器。二是识别设备的安装，针对不同的属性标识，安装识别设备。三是将信号接入互联网，数据处理中心接受、处理数据。
3 物联网在语言实验室管理中的应用
在语言实验室日常管理中，物联网技术在三个方面得以体现，分别为人、物、事的管理。
3.1 人的管理
3.1.1 学生考勤
在语言实验室门口架设RFID读取器，同时给每个学生佩戴RFID标签，实验系统会自动感测RFID信息，结合学生课堂学习监控等统计学生的出勤情况。教师可通过网络查询学生出勤率、课堂学习信息等获知学生上课情况。
3.1.2 教师评估
利用物联网的多种数据采集终端，对课堂中教师的教学行为进行采集，随时对教师教学管理、教学实施和教学保障工作状态进行全方位、全天候的质量评估监控。并且提供多种数据处理结果，对教师进行全面的分析评估，科学、公正、合理地反映教师课堂教学质量，并帮助教师找出差距，分析原因，进一步提高学校教学水平和教师素质，建设一支理论基础雄厚，实践能力更强的高素质师资队伍。
3.2 物的管理
3.2.1 构建智能化教学环境
物联网的引入使教学环境的每个物件都具有了数字化、网络化、智能化的特性，管理员可即时捕捉、分析师生教与学的需求信息，并做出相应调整，为师生提供更加智能化的教学支持。
例如，可在教室内装上有特种感知的传感器，管理员通过管理计算机设定教室照明灯、风扇、空调的开关和语音设备的启动时间，上课前计算机遥控传感器自动开启各类设备，下课时再自动关闭，提高了管理员的工作效率。我们还可以在实验室门口处装上探测器，探测学生是否带有零食、饮料等禁止携带入内的物品进入实验室，并对违规者发出警告，从而加强语言实验室环境安全与卫生的维持。
3.2.2 设备信息管理
传统上，我们获知实验设备或者耗材的相关信息一般都是通过翻阅产品说明书。这种纸质的说明书很容易被丢失或遭到污损，不方便保存。使用物联网中的RFID技术对实验设备进行管理，可用电子标签将实验设备的基本属性(型号、规格、出厂日期、单价、设备号、使用地点、生产厂家、维修记录等)和帮助信息等内容存储起来，通过阅读器阅读即可方便地获知并可通过网络进行管理。当存储的信息内容发生变化时，用手持读/写卡器修改芯片内容，更新电子标签，同时更新后的标签信息可自动通过手持机发送到设备管理服务器进行数据更新，进而减少盘点时间，提高盘点质量。
由于实验设备的电子标签存储有大量信息及维护、维修记录，这样在现场就可以很清楚地掌握该设备的使用情况，设备维护、巡检后的信息立刻即可录入手持机，同时存储在设备的电子标签中，这样不仅节省了人力、物力，同时也提高了实验设备的使用效率，使设备巡检、维护变得简单易行。
3.2.3 设备状态检测
语言实验室管理中，设备状态检测是一项重要工作。设备的维修与否是建立在设备状态检测的基础上。传统的设备维修一般采用两种方式：一种是定期维修，经过一定时间运行后，统一对设备进行检修；另一种是故障后维修，当设备运行出现故障后对设备进行维修。定期维修，容易造成资源浪费，在一些不需要维修的设备上浪费时间和资源。故障后维修周期较长，不能尽快投入使用，影响正常的实验教学进程。因此，实验设备的运行状态监测是实验设备管理的重中之重。
物联网环境下，在实验设备中嵌入传感器，监控设备运行状态，评估关键的运行参数，设备的这些关键运行参数一旦发生改变，传感器将会立刻向物联网发出警示信号，信息处理中心在收到这些信号后，设备运行状态评估系统将对设备运行状态进行评估，并反馈评估结果。管理者根据系统反馈结果，进行设备管理决策，决定设备维修策略。
3.3 事的管理
3.3.1 学习过程评估
物联网能同步记录学习过程，可以应用到学习过程评估中。同时，学生可以多方面利用记录的学习过程：如果在学习过程中，学生对某项知识理解不透彻或有错误，可以利用记录过程进行学习反思，寻找学习失败原因；也可以利用学习记录信息，回顾学习过程，加深对学习涉及知识的理解。
3.3.2 故障责任追踪
语言实验室内每天都有不同班级的学生来上课，承担教学任务繁多，实验设备很容易出现故障，如果没有充分的证据说明，管理员很难查出设备损坏的原因，即便查出是人为损坏，也很难追踪到具体的责任人，以至于不能立刻采取有效的处罚措施。使用射频跟踪自动识别管理系统，由于每台设备上都装有射频芯片，储存了大量的有关设备信息，包括每次维护、维修、巡检的记录，而这些信息是不能随意更改的，这就避免了一旦出现相关责任事故，不能明确责任的问题，使实验设备日常维护工作变得有据可查。
3.3.3 安全管理
使用RFID技术，可以对语言实验室设备进行实时的跟踪管理，可以尝试在每个实验室门上安装门禁模块，该模块包括读头和联网接头，其主要的功能是自动扫描进出实验室门的物品，并将搬动时间、进出房间号等信息发给中心管理计算机。管理员可运用此技术为实验设备预定若干命令，并设置报警装置。这样，当有人将带有电子标签的实验设备带出实验室时，就会被门禁模块扫描到，如果当前位置与预定位置不相符，门禁模块即可发出报警讯号，并将该信息通过网络传输到中心管理计算机，防止私自挪用实验室设备或发生意外情况，达到保护实验设备安全的目的。
4 结束语
借助物联网技术，可以使琐碎、复杂、低效的手工管理转变为简单、轻松、高效的自动化管理，极大地简化了管理流程，降低了管理人员的劳动强度，提升了管理效率。由此可见，物联网技术必将成为语言实验室智能化管理的一个重要手段。
参考文献
[1] 王宝云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009,23(12):1-6.
[2] 沈苏彬,毛燕琴,范曲立,等.物联网概念模型与体系结构[J].南京邮电大学学报,2010,30(4):1-8.
[3] 王瑾.基于物联网的实验室管理技术[J].电脑知识与技术,2010,21(6):5741-5742.
篇8
0 引 言
当前，我国高校的实验室管理普遍存在信息化程度低、对实验室出入人员的考勤不够准确和效率太低，对实验室内部人员缺乏有效的定位以及对实验室内环境缺少有效监测和预警等问题，为了解决这些问题，笔者设计了一个基于物联网的高校实验室管理平台。
该平台能实现物联网技术在实验室管理中的应用，通过RFID技术实现对实验室内人员的考勤和定位管理，人员一旦进入危险区域，立刻启动预警功能。通过无线传感器网络技术实现对实验室内的环境参数，包括有毒有害气体、烟雾浓度等进行实时监测，一旦有毒有害气体外泄或者电源线等其他设备着火，烟感传感器会立刻监测到数据并启动报警装置。
1 基于物联网的高校实验室管理平台设计
1.1 考勤模块设计
在实验室入口处设置一个考勤节点，即安装一个固定的RFID射频阅读器，这样进入实验室的人员佩戴一个电子标签（或者集成到校园一卡通）进入实验室区域时，阅读器便会自动识读该人员的基本信息，同时获取的信息也将通过物联网自动传输到中央处理系统的相应模块进行登记存储。将考勤节点的刷卡记录提取到实验室考勤管理系统的后台数据库中，经过考勤数据分析后，即可查询我们需要的相应时间段内的学生个人考勤报表或班级考勤报表。
图1所示是本系统中的实验室人员考勤模块结构流程图。整个模块由数据采集、数据传输和考勤管理等三部分组成。
另外，本系统也分为系统硬件部分和软件部分。系统硬件部分作为整个系统的信息采集部分，主要由射频卡、读写器和控制器三部分组成；而软件部分的主要功能包括信息采集、基础信息维护以及信息管理。其具体功能模块划分如图2所示。
2.2 定位模块设计
实验室内人员定位功能将采用监控中心、有线传输和无线信息检测采集3层网络来实现。系统整体结构如图3所示。
由图3可见，本系统网络共分为3级。第1级网络是监控中心，由监控主机和报警装置组成。可通过友好的人机界面实现人员的监测及管理；第2级网络是有线数据传输平台，主要通过CAN总线实现各个监控点和监控室的数据传输；第3级网络的无线信息采集系统在实验室内重要据点安装RFID阅读器。阅读器天线接收到电子标签发来的射频信号，经过处理后，提取出个人信息，发送到监控中心。
3 实验室环境参数的实时监测和预警
以数据集中存储、管理和设备、环境监测为基础，配备相应硬件，使用集成开发管理软件，实现智能环境监控。监视参数主要包括有毒有害气体浓度和烟雾浓度。
有毒有害气体和烟感传感器监测数值经过模拟量通信模块转换，集中由电脑主机管理，通过配套的管理软件显示和报告有关数据。
当各传感器测量结果超出范围时，向手机或监控软件发出报警信号，要求管理员处理。整个实验室环境监测拓扑图如图4所示。
4 结 语
本文通过一个基于物联网的实验室管理平台来实现高校实验室内的人员考勤、定位管理，同时实现实验室环境的实时监测和预警，该系统可以较好地解决高校在实验室管理中存在的信息化程度低、安全隐患不能及时预警等问题，对于高校的实验室管理具有一定的借鉴意义。
参 考 文 献
[1] 王瑾.基于物联网的实验室管理技术[J].电脑知识与技术，2010，6（21）：91-92.
[2] 董超，翟猛，窦慧洋，等.RFID技术在开放性实验室管理系统中的应用[J].制造业自动化，2012（7）：61-63.
篇9
实验室对设备管理的软硬件系统不够完善。如存在机房管理员对机房设备管理不智能；机房设备丢失后无法找回；计算机损坏后维护不方便；机房的安全管理等问题。
资源共享机制比较薄弱。实验室的服务对象单一，大部分只是针对专业学生、老师。而且实验室时间不灵活，利用率低。
实验室管理中对教学方面的管理较薄弱。如：对教师和学生不到或者迟到的监控；对机房环境监控 ；对机房管理员的管理。以及学生在听课过程中出现了遗漏，无法补上，导致学习效果难以提升。
二、进行以物联网为基础的计算机实验室管理方案
把物联网三层结构作为出发点，并以计算机实验室所构建的组织结构为基础，实现基于物联网背景的计算机实验室管理系统。从实验室实际管理工作中所遇到的问题出发，主要从实验设备管理以及实验教学管理两个方面分析如何依靠物联网技术顺利解决问题，进行以物联网为基础的计算机实验室管理。
实验设备管理
（1）资产管理。对实验室资产管理主要包括设备申购、设备报废、设备的遗失处理和设备的资产核查等多个方面的工作。
设备申购主要指的是购置机房所需设备，比方说服务器、学生机、指纹机等，需要通过招标购置。在申购成功之后，通过RFID标签或者是条形码进行标识，把设备的厂家/型号、采购日期和维修记录的等级这些信息上传到实验室的管理系统当中。
设备报废指的是在设备使用时间达到其最大寿命期限后，在设备处做出报废确认之后，对RFID标签或者是条形码进行清除，且在设备管理系统当中把设备状态修改为报废，然后把报废设备交给设备处进行处理。
设备遗失指的是设备被盗或者是丢失，在保卫处或者是设备处做出核实之后，进行设备遗失的处理工作，且在设备管理系统中把设备状态修改为遗失。
资产核查指的是在每个学期开始至结束时对设备资产进行统计，保证设备的物理存在同管理系统中数据记录是一致的。
（2）维护管理。对实验室的设备进行维护管理作为计算机实验室全部工作中的重点所在，其工作质量的好坏能够直接影响到实验室进行教学的实际效果。在进行设备维护时，要争取第一时间发现问题所在，并在最短的时间内彻底解决问题，以此来保证计算机实验室能够顺利的展开教学工作。维护管理工作主要包括保修、维修以及维护这三个部分，其全部过程都会完整的保存在设备管理系统当中。
报修：可以对独立设备安装嵌入式传感器，在设备出现故障时，实验室管理系统中的管理员帐户中能查看到故障设备的位置，这样可以避免教师或者是学生进行设备报修登记不及时的情况。
维修：在实验室管理工作人员接收到设备故障的通知后，及时进行设备维修工作，如果没有及时解决故障，可以通过短信平台同设备公司的售后服务人员取得联系并进行设备维修工作。在设备维修完成之后，还要对设备状态做出修改，撤销故障警报。
维护：通过实验室工作人员对设备软硬件与实验室中设备进行定期的抽检与维护。
（3）安全管理。为保证实验室内设备的安全，每个实验室需配备有实时地视频监控、红外线报警装置以及门禁系统等多种安全设备。对于机房设备防盗管理，可以通过无线远程视频监控系统来维护，它需要把独立的设备安装电子标签，电子标签会将设备的信息与位置发送给管理端，从而实现对设备不间断监管。而对于设备软件系统，则需要通过专业的杀毒软件、硬盘保护卡以及防火墙等技术措施保障系统的安全性。还可以安装无线温湿度传感器和烟感器来监管实验室的环境，及时发现如火灾等情况。
（4）共享管理。
进行设备共享管理指的是在没有进行教学行为的时间内提供给非教学活动以场所及设备，重视实验室中设备的网上共享与，主动需找同其他企业与高校之间的交流机会，使设备的经济效益与利用率得到提高。
共享管理主要包括在非教学时间段设备与实验室有偿租借。实验租借主要指对外租借计算机机房，满足租借方在实验教学之外的任务，比方说企业培训、上机考试或者是学生培训等。设备租借一般是指实验室殊设备的对外租借，比方说网络测试仪以及服务器等等。对于设备租借的管理，都需要记录在实验室管理系统当中，保证设备的安全性。
2. 实验教学管理
（1）课表管理。实验室管理员能通过实验室的管理系统查询到所管理教室的课表，从而能实时关注教学过程中出现的实验室管理方面的问题。
（2）教学管理。通过教学管理的具体对象进行区分，主要包括课程管理、教师管理和学生管理三个部分。
课程管理：从实验教学的具体计划出发，教师把制定好的实验教学计划进程表、报告模板和教学大纲等相关材料提交到实验室的管理系统上，以此进行教学资料库的建设。还可以安装wifi摄像头，对教师当堂课教学进行录像，课程教学完毕后将视频传送到实验室管理系统中，方便学生重复听课。
学生管理：可以通安装指纹考勤机来记录学生迟到和缺课。还要利用实验室的管理系统，为学生提供登录账户，通过此账户登录管理系统之后，可以详细查看实验课程的安排情况、进行作业的提交、实验成绩的查询，还可以向老师提出疑难问题、对老师进行评价等。
教师管理：教师也可要通过指纹考勤机来实现考勤管理。并利用实验室管理系统建立帐户，教师能查看到课学生名单和进行实验作业的批改工作、对学生提交的实验报告进行查询、解答学生提出的疑难问题以及进行学生实验成绩的提交等，使教师能够方便的对学生具体实验课程内容进行管理。
总结
本文以物联网具备的三层结构为基础，分析探讨了在物联网背景下可以对实验室室管理工作进行的改进与优化，研究了计算机实验室实施教学管理与设备管理的新方法与新思路，创新了物联网实验室硬件管理支撑平台和软件支撑系统管理结构，优化出以物联网为基础的实验室室管理模式。期望在计算机实验室进行管理的过程中能够切实利用所有资源，使实验室成为支撑教学与科研的有力平台。
参考文献
[1] 刘红；莫国民；；基于物联网的医学院校实训基地管理中心设计[J]；中国医学物理学杂志；2013（01）.
[2] 张天波；；整合校内实训资源的机理分析与实践——以构建文科中心为例[J]；实验室研究与探索；2012（07）.
[3] 柴亚辉；涂春萍；刘觉夫；谢昕；；基于云计算的计算机与软件实验资源管理[J]；实验室研究与探索；2010（10）.
篇10
在看重学生实践能力与创新能力的今天，高校实验室的质量已经成为彰显高校综合实力的重要部分，普通高校实验室已成为教学、科研等的重要场所，高校实验室的管理水平成为直接反映高校整体管理水平的一个方面，实验室管理得好与坏、实力的强与弱已成为该高等院校的一种实力体现。通过对目前高校实验室管理体制和实验室仪器、人员、资金管理等方面存在问题的剖析，就物联网技术在高校实验室管理中的应用进行相关研究。
一、高校实验室管理建设需依靠物联网技术
1.目前部分实验室管理、建设基本上依附于某个专业或研究中心，专门为某个特定专业的学生教师服务，造成了实验室教学、科研目的单一的情况，从而造成设备使用效率低及教学资源浪费，在一定程度上影响教师的科研、教学能力及学生的实践、创新、综合能力的提升，导致科研、实践、教学三者结合的优势很难在教学中体现出来。实验室的发展建设是需要宏观规划与微观布局的。很多实验室在建设过程中应先进行统筹规划，否则在建设过程中会导致实验室目的性单一，经常采购相似甚至基本相同的设备。在我国普通高校实验室建设经费普遍不充裕的情况下应尽量避免实验资源的严重浪费，以上的一些因素严重制约了实验室建设发展，从而制约教师及学生的实践能力提升。在调查了很多所普通高校、独立院校实验室建设情况后，发现了一些相似或类似的问题。在理工类专业，实验设备在大部分实验室供不应求，不能满足科研实验的需要；而在其他一些专业实验室中，同类设备则出现多年闲置或封存的状况。大部分财经类专业的电子商务实验室、财务管理实验室、ERP模拟实验室、计算机网络实验室和计算机基础实验室，这些实验室设备基本相同，都能独立满足本专业的科研教学要求，但实验室的实际使用状况却是计算机基础实验室通常都全天运转，而其他几个模拟实验室其使用率却不足30%，这就说明教学科研资源的使用情况上没有较为合理的规划安排。
2.在科技高速发展的今天，实验室设备更新换代周期越来越小，很多设备往往很短年限就跟不上科研、教学的需求，但是大部分高校对实验室经费的投入却没有进行对应的调整，反之很多高校投入实验室的建设经费却在逐年递减。例如，很多高校使用的实验设备尤其是微机仍是7年前，甚至是更久以前的设备，这些设备出现了严重老化，不断出现故障错误，而且运算、调试速度越来越慢，有些甚至无法满足教学所需的最低要求。这不但增加了实验室的维护困难，还使得教师、学生能力提高效率低下，严重影响了学生的学习积极性。现在很多基础学科的实验室经费无法得到满足，高校较多地将经费投入到科研实验室，对于基础学科实验室缺少资金扶持，导致基础实验室条件落后、设备陈旧。随着知识体系结构的不断完善、增加，很多设备无法满足新的实验需求，实验仪器的性能跟不上技术的改革和发展，导致实验运行结果不够精确。总的来说，基础学科实验室同样需要高校实验室建设资金的倾斜。高校实验室建设需要一门新技术来方便管理。物联网技术与实验室管理相互融合必将为高校实验室建设带来新的革命。
二、物联网技术在我国的运用和发展
物联网技术在我国主要用于医疗、安防、污水处理、电网、铁路、桥梁等各行各业当中，之后我们把物联网与互联网整合起来，从而实现事物的数据化、网络化，在这个整合后的网络当中，由强大的计算机机群来管理整合后网络中的人员、设备、设备的管理和控制，在此基础上我们可以更加智能化的生活和管理。我国在1999年就启动了物联网核心传感网技术研究，研发水平处于世界前列，物联网在我国高校的研究，聚焦点在南邮。无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议，标志中国“物联网”进入实际建设阶段。2010年6月10日，江南大学整合相关学科资源，推动相关学科跨越式发展，江南大学信息工程学院和江南大学通信与控制工程学院合并组建成立“物联网工程学院”，也是全国第一个物联网工程学院。2011年4月，长安大学成立了我国第一个国家级大学科技园。2010年教育部下达了高校设置物联网专业的申报通知。物联网可以是一个专业但不一定是一个学科。
三、高校实验室利用物联网技术进行管理的应用
在物联网技术与我们学习生活紧密结合的影响下，高校实验室管理工作中存才很多改进和优化的地方，提出了实验实训中心实施设备管理和教学管理的新方法和新思路，主要就物联网技术的两个方面的应用做详细说明，即硬件支撑平台和软件管理结构。
篇11
孕前优生质控物联网主要针对卫计系统医疗机构，同时可向家庭和个人提供延伸服务。系统集成的硬件产品涉及电子、计算机、机械、网络等行业，其推广应用将对我国相关产业具有很大的带动作用，形成一个全新的健康服务信息产业领域。本文是笔者在该项目设计开发中的几点总结和体会。
1 物联网质控系统总体架构设计
项目涉及的目标用户范围广，包括医疗服务机构、医疗行政部门、医疗科研机构、医疗设备运维机构、医疗信息管理机构等，涵盖了这些组织机构的医学检验主要业务流程及依托信息化技术手段实现对这些业务流程的监管、优化，因此对系统架构的通用性、前瞻性、可扩展性、易维护性要求较高，通用性是指本项目必须要具备与项目目标用户现有系统、未来待建系统的集成与交互；前瞻性是指本项目系统在实现技术手段上必须要有一定的前瞻性，满足未来系统需求、业务、运营模式发展的需要；可扩展性是指本项目必须要在性能上，可根据业务需求随时进行扩展；易维护性是指本项目系统一旦发生故障，应能在短时间内修复，不能长时间影响业务流程的运作。
本项目的系统架构中包含三层，分别是感知层、网络层、应用层。
感知层是整个系统的基础，采集整个系统相关的数据。它包括以下数据：实验室工作环境数据包括温度传感器采集室内温度数据、湿度传感器采集室内湿度数据；实验室工作人员认证采用指纹仪、虹膜、身份证等身份识别工具识别；实验室诊断试剂、检测样品用RFID、扫描码等识别；实验室工作场景数据包括用摄像头采集工作人员状态、试剂情况、操作流程等；实验室设备数据包括血常规数据、尿常规数据、微生物数据等。
网络层实现感知数据信息的可靠传输：实验室与外界信息传输采用有线网络包括专用网及互联网、无线网络包括移动3G/4G；实验室内信息传输采用控制总线、WIFI、蓝牙、ZIGBEE等实现网络互连，对实时性要求较高的感知数据如设备状态数据等为及时有效控制采用网络专线传输。
应用层用户包括专家、行政管理人员、设备运维人员、信息管理人员等，通过专家系统提供的相应数据统计、分析并进行图形化的显示使实验室或上级机构专家可实时监控数据是否异常，及时进行干预调控；通过业务系统行政管理人员可监控实验室每日工作情况包括检验项目开展情况、工作量等指标，进行有效决策；通过运维系统实验室设备管理部门可实时监控设备运行状态是否正常，若发生异常系统自动报警，设备运维人员可第一时间进行远程维护或赶到现场处理；通过信息系统信息管理部门可进行大数据分析挖掘以支持行政管理部门的决策。
2 与系统连接的实验室设备信息采集传输及接口标准研制
本物联网系统实验室设备信息采集传输及接口标准是一个难点。其主要难点在于：首先，该标准需要综合考虑各地实验室服务业务的特征。制定的标准必须易理解、易推广，才能被各地广泛的认同、使用、推广。其次，制定的标准必须有良好的扩展性和向下兼容性，否则该标准将不能很好的延续下去。这种良好的扩展性和向下兼容性不仅仅是业务层面的，还是技术层面的，所以，在制定标准的时候，需要综合考虑未来实验室医学检验服务业务的发展，制定出良好的框架，以方便未来业务的扩展，同时能够兼容以前的标准。因此，标准规范的制定是本项目的重点、难点，也是项目能否成功与否的关键问题。
3 系统数据容灾备份与安全认证服务技术
实验室质控系统涉及到巨大的数据存储和管理，为了能够保证数据和系统的安全性，系统需采用多种安全保障与备份的综合方案构建高可信的公共服务体系安全架构。首先，在数据内容的安全加密方面，数据传输采用SSL加密，用户密码采用不可逆的MD5加密算法，信息资源的加密采用不可逆的DSA加密算法；其次，网络传输方面采用反向服务器机制，可以在防火墙设备中同时使用这两种方式，其中反向用于外部网络访问内部网络时使用，正向或包过滤方式用于拒绝其他外部访问方式并提供内部网络对外部网络的访问能力。结合这些方式提供最佳的安全访问方式；再者，对于数据传输方面将采用数字签名技术，在基于国际公认的具有商用安全强度的非对称密钥算法的技术上，开发基于数字签名的妇幼健康公共服务的安全认证体系，以形成统一的、高效的、开放的、安全的、可控的、可认证的信息化协同平台的安全基础，确保物联网系统数据传递和交换能够不被盗取、不被篡改、不被抵赖。
孕前优生实验室质控物联网系统符合国家重大应用需求及产业扶持政策，服务于国家免费孕前优生健康检查这一重大民生需求，可提高基层医疗机构的孕前优生健康检查服务效率和管理水平，为提高人口素质改善国民生殖健康水平提供技术支撑环境，因此该系统的研发设计和推广应用具有极大地现实意义。
参考文献
[1]刘尊亮.信息化人口和生殖健康服务管理系统设计刍议 [J].信息通信，2012（02）.
[2]宋庭新.中小企业云制造服务平台的研究与开发[J].计算机集成制造系统，2013， 19（05）.
[3]黄必清，黄必清，王涛，朱鹏，薛霄，吴芸.基于本体的临床试验数据语义查询[J].清华大学学报（自然科学版），2012（01）.
作者简介
篇12
2 物联网技术概述
从“智慧地球”理念到“感知中国”概念的提出，随着全球一体化、工业自动化和信息化进程的不断深入，物联网时代悄然来临[1]。物联网（Internet of Things）是通过运用射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[2]。通俗地说，物联网就是物物相连的互联网。
目前，物联网的关键技术主要有射频识别技术、传感器技术、ZigBee技术等。
RFID（Radio Frequency Identifaction）即射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，可识别高速运动物体并可同时识别多个标签。RFID系统由读写器、电子标签和天线组成。读写器包括固定式读写器与手持式阅读器。
ZigBee技术是一种新兴的低功耗、低成本、高容错性的短距离通信技术。
3 基于物联网的智能化实验室管理系统的设计
3.1 系统整体设计方案
该系统是一个无线传感网络。硬件方面，预先在每间实验室安装门禁控制器、ZigBee无线节点、温度传感器、湿度传感器和光照传感器。每件实验设备、物品，实物实验报告、作业贴有RFID标签。每个实验操作平台配备手持阅读器。软件方面，需要在物联网的终端安装管理系统的软件。
3.2 系统各模块功能
该系统由七大功能模块组成。
3.2.1 管理员登录
该系统软件只允许管理员登录后才能使用，如果不是管理员则需要先注册。
3.2.2 网络管理
实现网络连接状态的查看和设置。
3.2.3 使用人员管理
所有人员必须使用身份卡进出实验室，门禁控制器利用射频识别技术识别进出实验室的人员身份，数据库里能够检测到的人员能够直接进入实验，而临时人员需要进行系统登记后才能进入。
3.2.4 实验室设置
远程控制ZigBee无线节点，对实验室的基本信息进行日常管理，显示实验室的动态使用状况。为了能给学生提供宽松的实验条件，通过开放实验室，学生能够预约课余时间来做实验。如图1所示，根据开放日期，查看学生提交的预约申请。
3.2.5 实验教学管理
（1）教师和学生考勤管理。当教师、学生进入实验室，门禁控制器识别身份卡，将进入、离开的时间记录在软件上，实现教师、学生的自动考勤。
（2）实验项目管理。为了规范实验教学内容，需要教师预先录入每门实验课程的教学计划、实验大纲、多媒体教案、基础实验项目、综合实训项目、操作规程以及实验示例等教学资源。学生随时可以下载相关教学资源进行阅读和操作练习，有助于提高学生自主学习的能力。
（3）实验过程实时监控。对所有实验室设备、物品的状况进行监控，比如实验过程中，哪些设备能正常使用，哪些发生故障。同时还可监控学生的实验过程，及时发现学生学习中存在的问题，教师进行集中讲解，提高学习效率。
（4）实验作业和成绩管理。实验完成后学生可以通过该RFID技术将实物实验报告、作业或实验结果上传到系统进行储存，便于管理员、教师批改作业、统计分析学生实验成绩，当课程结束时学生能够查看自己每次的作业成绩，以及该门课程的总评成绩。
（5）交流讨论。实验前，教师可以通过该模块向学生实验管理规章制度，布置实验任务，与学生进行实验方法的讨论，增加学生与教师、学生之间的互动。
3.2.6 实验设备和物品管理
每件实验设备、物品贴的标签上载有对应的编号、名称、状态、购置日期、维修记录等信息，实现了信息智能储存功能。使用人员通过手持阅读器识别领用的设备、物品上标签，将它们的基本信息反馈到如图3所示的界面上，有利于实验人员提前了解设备、物品的基本资料，还可以对它们进行定位、跟踪，显示使用人员身份，有效地监管了实验设备、物品的使用状态，防止有人将它们任意拿出实验室。另外RFID标签还能实现相同或不同实验室的设备、物品间进行通信，高效地利用了资源。
3.2.7 环境监测
篇13
1物联网的概念
物联网是物物相连的互联网，是以互联网为核心并在此基础上的延伸和扩展，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，并通过智能感知、识别技术，进行信息交换和通信。物联网需要射频技术，智能感知技术，无线传感网络，通信传输技术和云技术等关键技术来支持。
射频识别（RFID）技术：一种非接触式的自动识别技术，它利用射频信号及其空间耦合的传输特性，实现对静止或移动物品的自动识别。
2物联网的RFID技术在实验室开放管理的应用
2.1实验室安全方面的管理
实验室在业余时间面向学生开放后，会涉及到安全方面的问题，例如，设备仪器的安全，传统的做法是每个实验室配备一个专职的实验员，但实验室开放的数量增多后，会涉及到人力资源的浪费。如在每个实验室装上视频监控，但视频监控有时会因清晰度、角度和设备故障（如视频监控硬盘损坏）等原因而不能做到实时的监控。为了保障实验室开放后的设备安全，可以利用RFID技术，在每个实验设备上打上电子标签，只要设备的RFID标签在实验室的有效范围内，就可以对设备的进行动态的追踪和监控。这个电子标签可以将实验设备的具置记录下来。如果发生设备的被盗等行为，而使设备的位置发生变化，那么此时电子标签就可以感应此行为的发生，并可以立即通过无线传感网络传输，通知管理员，这时管理员就可以做出相应的处理。从而保障了实验设备的安全。
同时还可以使用RFID技术的门禁系统，来识别进入实验室人员的情况，包括人员的身份信息、进入的时间、离开的时间等。对比传统接触式的门禁，会由于油迹、灰尘等恶劣环境而容易产生故障，从而导致识别功能的失效。而RFID技术的门禁系统，可以避免这些情况的发生，RFID技术的门禁系统，具有无需接触或瞄准，能在比较恶劣的环境下工作，无须人工干预便能识别。传统接触式的门禁，每次只能识别一个人的信息，不能做到批量处理，效率低下。而RFID技术的门禁系统，能做到同时识别多人的信息，从而使识别的效率大大提高。实验室管理人员可以利用RFID技术的门禁系统功能上的优势，来统计进出实验室人员的信息，出入的具体时间，从而清楚地，快速地掌握当前的实验室的开放程度和使用状态，并以此作为以后的实验室统筹安排提供依据。同时，RFID技术的门禁系统还可以设置实验室的分时段开放，即只有某一时段可以使用，其它时段则不开放。
2.2实验室设备的管理
实验室的设备和仪器种类繁多，有硬件的设备，也有软件的，同时也可能包括一些细小的电子模块。同时每台设备的硬件和软件配置都会有所不同。传统的做法是使用人工手写输入登记管理的方法，这种方法需对每一件设备的配置进行详细的记录，这样做不仅效率低下，维护和整理起来也不方便，一旦设备的硬件或软件有变动，都需重新作出修改，对于实验设备数量庞大的，人工统计不易整理，且效率低下，如果发生数据丢失，需重新进行人工统计，工作量非常大。
将RFID技术系统应用到实验设备的管理上，不仅使设备的统计效率大大提高，而且能做到实验设备资源的合理统筹。使用RFID技术系统对实验室的设备进行管理时，可以将设备的基本属性，如设备的基本软硬件配置、购置年份、使用期限、使用说明信息等内容存储到设备的电子标签上，存储在电子标签的信息，可以通过阅读器和网络，数据库进行集中式读取和管理，当设备的基本信息有变更或内容发生变化时，可以很容易修改芯片的内容进行修改，并且新的信息可以通过无线传感网络传送到数据库服务器上进行数据的更新。
